CN102958333A - 一种用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，属于低温制冷技术领域。包括腔体外壳和内胆，内胆与腔体外壳之间为绝热层。内胆内设有多根甲型排气管与多根乙型排气管，两种排气管相互间隔叠装在内胆中。待冷却电子器件与内胆的外壁相对固定，待冷却电子器件的信号线与腔体上盖上的电器接口相连接。本发明的可翻滚低温冷却系统，当电子器件在翻滚运动时，冷却系统中的低温液体不会从容器内溢出或喷溅出，而且本发明的低温冷却系统体积小，冷却快，便于携带，同时适应翻转或滚动的运动环境、工作可靠性高，在军事应用方面具有广阔的应用前景。

Description

一种用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统

技术领域

本发明涉及一种用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，属于低温制冷技术领域。

背景技术

目前，冷却高温超导电子器件的方法主要有两种。一是采用制冷机制冷，由室温到液氮温度的制冷时间一般要1到3个小时，与制冷机功率和系统的热容量有关，但不能实现非常快速的冷却。二是将高温超导电子器件放入绝热的低温容器中，输入低温液体，将容器与器件直接冷却，短时间内可以达到所需温度，可以实现非常快速的冷却。这个方法可以在低温液体没有消耗尽之前不需要外电源而维持器件所需要的温度。我国专利（公开号为CN201333945，申请人为西南交通大学），给出了高温超导磁悬浮实验车用液氮低温容器，它是一种利用液氮冷却高温超导磁体的低温容器。美国Superconductor Technologies Inc公司的专利（美国专利号码5417073）给出了一种液体氮低温容器的设计。它为医用核磁成像仪（MRI）中的超导器件和低噪声放大器提供所需的低温环境。在输入液体氮后，将这种容器放到患者身旁。这两种低温容器都只能在一个固定的方位下使用，容器不能滚动或翻转。

有一些使用环境，例如：野外工作者携带的设备，航空航天飞行器上的设备，要求电子器件在滚动或翻转的运动中还能正常工作。上述两种专利提供的低温容器和通常的低温容器不满足这种特殊要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，改变已有低温冷却系统的结构，使低温冷却系统能够在滚动、翻转运动时，依然保持低温液体不外溢，保证电子器件的有效工作。

本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，包括腔体外壳和内胆；所述的内胆置于腔体外壳内，内胆与腔体外壳之间为绝热层；所述的腔体外壳上设有腔体上盖，腔体上盖上设有真空抽气口、电器接口和排气口；所述的内胆内设有多根甲型排气管与多根乙型排气管，多根甲型排气管与多根乙型排气管相互间隔叠装在内胆中，所述的甲型排气管依次由出气直管、连接环形管、连接直管和进气环形管组成，甲型排气管的进气环形管处于排气管的底部；所述的乙型排气管依次由出气直管、连接环形管、连接直管和进气环形管组成，乙型排气管的进气环形管处于排气管的中部，甲型排气管与乙型排气管的出气直管分别伸出内胆上盖后与腔体上盖上的排气口相连；所述的待冷却电子器件与内胆的外壁相对固定，待冷却电子器件的信号线与腔体上盖上的电器接口相连接。

本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，解决了已有低温冷却系统在作翻滚运动中正常工作的问题，当电子器件在翻滚运动时，冷却系统中的低温液体不会从容器内溢出、或喷溅出，实现了低温容器可作翻滚运动的功能，为需要在有翻滚运动的情况下工作的电子器件提供可靠的低温条件。本发明提出的可翻滚的低温液体容器，在输入低温液体后，只需要数分钟即可到达预定低温温度，同时能在翻转或滚动的运动中保持内部电子器件工作的所需要的低温温度。而且本发明的低温冷却系统体积小，冷却快，便于携带，同时适应翻转或滚动的运动环境、工作可靠性高，在军事应用方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统的结构示意图。

图2是低温冷却系统中甲型排气管的结构的示意图。

图3是低温冷却系统中乙型排气管的结构的示意图。

图1-图3中，1是腔体外壳，2是绝热层，3是电子器件，4是内胆，5是内胆上盖，6是电器接口，7是腔体上盖，8是真空抽气口，9是排气口，10是出气直管，11是连接环形管，12是连接直管，13是进气环形管，14是进气口。

具体实施方式

本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，其结构如图1所示，包括腔体外壳1和内胆4，内胆4置于腔体外壳1内，内胆4与腔体外壳1之间为绝热层2。腔体外壳1上设有腔体上盖7，腔体上盖7上设有真空抽气口8、电器接口6和排气口9。内胆4内设有多根甲型排气管与多根乙型排气管，多根甲型排气管与多根乙型排气管相互间隔叠装在内胆4中。甲型排气管的结构如图2所示，依次由出气直管10、连接环形管11、连接直管12和进气环形管13组成，甲型排气管的进气环形管13处于排气管的底部。乙型排气管的结构如图3所示，乙型排气管依次由出气直管10、连接环形管11、连接直管12和进气环形管13组成，乙型排气管的进气环形管13处于排气管的中部。甲型排气管与乙型排气管的出气直管10分别伸出内胆上盖5后与腔体上盖1上的排气口9相连。待冷却电子器件3与内胆4的外壁相对固定，待冷却电子器件3的信号线与腔体上盖7上的电器接口6相连接。

本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，在内胆中设置了与外界连接的多根甲型排气管与多根乙型排气管，两种结构的排气管，其进气环形管的一个管口作为进气口，另一个管口与连接直管相连，环形连接管的两个管口分别与出气直管和连接直管相连，出气直管的上端为出气口。连接直管和出气直管均与所连接的环形管所在平面垂直。两种排气管的总高度相同。两种排气管相互间隔叠装在内胆中，由于两种排气管的多个进气口14在轴向和径向均匀分布，因此当冷却系统处于任何方向或处于翻转滚动过程中时，都可将内胆4中低温液体汽化后的气体经排气管组导出冷却系统外，而且内部的低温液体不会流出，可使电子器件3保持在低温工作环境下，正常工作。当排气管的进气口处于低温液体中，而排气口低于低温液体液面时，低温液体也不会因虹吸现象而流出冷却系统。

本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统的工作过程是：经真空腔体抽气口抽空，达到真空要求后封闭真空腔，保持绝热层内真空，完成准备工作，等待降温使用。使用时，通过任意一根排气管导入低温液体（例如液氮），低温液体装满后，连接低温液体容器外部电器接口，等候数分钟，这个过程中，排气管排出内部低温液体汽化后产生的气体，降温到所需的低温环境（比如液体氮温度，77。3K）。当内部温度达到电子器件需要的低温环境时，可以保持电子器件所需要的低温环境，得到低温电子器件的优异性能。本发明提出的用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，在各种方位的放置时，尽管有排气管管口在液面以下，也不会因为虹吸而使里面的低温液体流出。而且不怕磕碰，使电子器件始终保持正常工作。

Claims (1)

1.一种用于冷却电子器件的可翻滚低温冷却系统，其特征在于该低温冷却系统包括腔体外壳和内胆；所述的内胆置于腔体外壳内，内胆与腔体外壳之间为绝热层；所述的腔体外壳上设有腔体上盖，腔体上盖上设有真空抽气口、电器接口和排气口；所述的内胆内设有多根甲型排气管与多根乙型排气管，多根甲型排气管与多根乙型排气管相互间隔叠装在内胆中，所述的甲型排气管依次由出气直管、连接环形管、连接直管和进气环形管组成，甲型排气管的进气环形管处于排气管的底部；所述的乙型排气管依次由出气直管、连接环形管、连接直管和进气环形管组成，乙型排气管的进气环形管处于排气管的中部，甲型排气管与乙型排气管的出气直管分别伸出内胆上盖后与腔体上盖上的排气口相连；所述的待冷却电子器件与内胆的外壁相对固定，待冷却电子器件的信号线与腔体上盖上的电器接口相连接。

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